HƯỚNG dẫn THIẾT kế LVTN

LỜI NÓI ĐẦU Trong nghị Đại hội Đảng Cộng Sản Việt Nam lần thứ thứ xác định vị trí vai trò nhiệm vụ ngành vật liệu xây dựng Nó mũi nhọn công xây dựng bảo vệ Tổ quốc Ngành vật liệu xây dựng năm tới phải sức xản xuất nhiều mặt hàng có chất lượng cao, mặt hàng phổ thông phải khối lượng lớn để đáp ứng kịp thời cho nhu cầu xây dựng Góp phần đáp ứng thúc đẩy phát triển ngành vật liệu xây dựng, từ năm 1970 đến trường Đại Học Xây Dựng đào tạo hàng trăm kỹ sư vật liệu xây dựng trường Để tạo điều kiện sinh viên học tập tốt hơn, Bộ môn Công Nghệ Vật Liệu Xây Dựng cho biên soạn tài liệu “Hƣớng dẫn thiết kế tốt nghiệp ngành vật liệu nung” tài liệu gồm tập Tập có phần hai Tập gồm có phần: kiến trúc, điện, nước, an tồn lao động, tính tốn kinh tế Tập phân cơng thực sau: Lê Văn Tuyên chủ biên viết phần chương 1,2,3 Vũ Minh Đức chương Đồng Văn An chương Nguyễn Kim Huân chương Do trình độ có hạn tài liệu viết lần đầu nên khơng tránh khỏi sai sót Mong bạn đóng góp ý kiến để lần xuất sau tài liệu có nội dung phong phú CÁC TÁC GIẢ Trang PHẦN I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: I Trong nghiệp đào tạo cán có trình độ chuyên môn cao công nghiệp vật liệu xây dựng, giai đoạn cuối trường đại học đóng vai trò lớn, giai đoạn giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Khi hoàn thành thiết kế tốt nghiệp, sinh viên khơng có khả hệ thống hóa củng cố kiến thức học mà mở rộng bổ sung nhiều kiến thức nghiên cứu sâu khoa học, kỹ thuạt sản xuất liên quan đến đề tài thiết kế tốt nghiệp Thiết kế tốt nghiệp tạo điều kiện cho sinh viên tập làm quen tính tự giải nhiệm vụ kỹ sư hồn thành việc tính tốn kỹ thuật, kinh tế kỹ thuật bố trí thiết bị phân xưởng nhà máy lập tiến trình để hồn thành cơng việc Cơng việc thiết kế phạm vi đáng kể góp phần mở rộng cho sinh viên tầm hiểu biết kỹ thuật, phát triển óc sáng tạo khả làm việc độc lập thực tế Thiết kế tốt nghiệp đưa công khai trước hội đồng chấm tốt nghiệp dùng làm sở để đánh giá chất lượng sinh viên trường Sinh viên làm tốt nghiệp tác giả thiết kế, chịu trách nhiệm thiết kế II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP: Bản thiết kế tơt nghiệp tổng hợp, phải phản ánh tất vấn đề liên quan với việ xây dựng, trang thiết bị sản xuất nhà máy thiết kế Bản thiết kế tốt nghiệp có mối qua hệ chặt chẽ kiến thức học trường tình hình phát triển khoa học kỹ thuật nghành vật liệu xay dựng nước nước Lựa chọn phương pháp sản xuất hay dây chuyền cơng nghệ có hiệu kỹ thuật kinh tế cao sở ý đến điền kiện thực tiến xã hội Việt Nam đại tương lai, đồng thời giải môt cách sáng tạo vấn đề thực tiễn xã hội đề sở bản, đại Việt Nam Trang Đồ án thiết kế phải có hệ thống, mạch lạc Nội dung đồ án, phong phú có tinh thống cao Nó phản ánh đầy đủ Trình độ cao việc xây dựng công nghiệp đại, giải công nghệ tiên tiến sản xuất sản phẩm việc sử dụng máy móc thiết bị đại, có suất cao, định mức sản xuất tiên tiến phương pháp tổ chức sản xuất có hiệu lớn sở sử dụng đầy đủ kinh nghiệm nhà máy tiên tiến thuộc công nghiệp Bản thiết kế tốt nghiệp bao gồm 120-150 trang thuyết minh 9-12 vẽ  Phần thuyết minh bao gồm phần sau: A- Phần chung B- Phần cơng nghệ C- Phần kiến trúc xây dựng D- Phần tự động hóa, an tồn lao động, biệ pháp phồng hỏa E- Phần kinh tế F- Phần riêng  Ở phần riêng có nội dung sau: Nghiên cứu có tính chất thực nghiệm nghững vấn đề liên hệ chặt chẽ với đề mục bàn thết kế tốt nghiệp Đặc biệt liên quan với việc sử dụng loại nguyên liệu sản xuất sản phẩm mới, sử dụng công nghệ sản xuất Thiết kế chi tiết cho lắp ráp thi công với việc phân tích tỉ mỉ kinh tế kỹ thuật lập luận cho việc giải sử dụng nguyên vật liệu cho cơng nghệ sản xuất Trong trường hợp có phần riêng tùy theo khối lượng cơng việc đồng ý thầy hướng dẫn thiết kế mà giảm mức độ mức độ khác  Các phần khác giới thiệu chi tiết phần sau Phần thuyêt minh thiết kế phải viết tay mực cách cẩn thận, rõ ràng dễ đọc Không viết tắt tùy tiện, viết tắt chữ theo quy phạm Thuyết minh viết mặt giấy có kích thước tiêu chuẩn, để lề bên trái 30-40mm bên phải 15-20mm để xén đóng Trang Thuyết minh trình bày cơng thức tính tốn tóm tắt rõ ràng, khơng lặp lại Tất số liệu tham khảo tính tốn diễn đạt ( tính chất, hệ số thực nghiệm, cơng thức tính tốn… ) cần phải dẫn chứng tài liệu ( tài liệu phải liệt kê mục tài liệu tham khảo ) Trong thuyết minh phải đáng số thứ tự, bảng biểu, hình vẽ ngồi đánh số có tên gọi đưa vào theo phần thiết kế Thuyết minh phải đóng bìa cứng Trong thuyết minh phải có trang đầu in tên đề tài thiết kế, tác giả thiết kế Trang tiếp nhiệm vụ thiết kế có chữ ký chủ nhiệm khoa (hoặc tổ trưởng mơn), chữ ký người hướng dẫn chính, phụ, tác giả thiết kế ngày tháng hoàn thành Mục lục thuyết minh có dẫn số trang phần, bố trí tốt phần đầu thuyết minh Danh mục tài liệu tham khảo gi trang cuối thuyết minh (theo chữ cái) Trong danh mục có cột tương ứng với mục: thứ tự, họ tên tác giả, tên gọi sách tài liệu tham khảo, nhà xuất năm xuất bản, với tạp chí có gi số xuất  Bìa thuyết minh trình bày nhƣ sau: TRƢỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘN MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU XÂY DỰNG THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ: CÔNG SUẤT: SINH VIÊN THIẾT KẾ NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH NĂM 19 19 Trang  Phần vẽ thiết kế có nội dung sau: Sơ đồ q trình cơng nghẹ sản xuất nhà máy (có thể có) Tổng bình đồ nhà máy (mặt tổng thể gồm phân xưởng chính, phụ, phận hành chính, sinh hoạt phục vụ sản xuất, mạng lưới giao thông … đặt nhà máy) Mặt công nghệ nhà máy (từ kho nguyên liệu đế bãi sản phẩm) Các vẽ phối hợp phân xưởng chuẩn bị nguyen liệu tạo hình (bản vẽ mặt cắt dọc, ngang mặt phân xưởng chi tiết mặt công nghệ chung mặt cát dọc, ngang nó) Các vẽ phân xưởng sấy, nung (bản vẽ mặt mặt cắt mơ tả kết cấu lò sấy, nung) Bản vẽ sơ đồ làm việc thiết bị điều khiển tự động riêng biệt (nếu cần) Các vẽ sơ đồ, biểu đồ bảng tổng kết tiêu kinh tế kỹ thuật thiết kế, cấu giá thành…  Những vẽ phần là: Các sơ đồ, biểu đồ, ảnh chi tiết minh họa kết thu việc nghiên cứu có tính chất thực nghiệm người làm thiết kế tốt nghiệp Các sơ đồ biểu đồ bảng minh họa, phân tích tiêu kinh tế kỹ thuật thực phương án thiết kế cải tạo, bổ sung Số lượng vẽ, cụ thể trường hợp riêng cần phải bàn với thầy hướng dẫn Phần thuyết minh vẽ thiết kế cần phải bổ sung cho nhau, phù hợp với tổng hợp lại trình bày đầy đủ, hệ thống, làm bật ý đồ thiết kế Trang TRÌNH BÀY BẢN VẼ Bản vẽ thực giấy vẽ có kích thước tiêu chuẩn 594x841mm Nếu thiếu kế yêu cầu tăng kích thước tờ giấy tăng chiều dài (841mm) giữ nguyên chiều rộng Trong trường hợp cần thiết vẽ giấy cuộn, chiều rộng lớn tiêu chuẩn, đính tờ giấy theo chiều rộng đến lúc cần thiết Bản vẽ phải có khung cách mép tờ giấy phía 5mm, riêng bên trái cách 3040mm để khâu vẽ lại khai bảo quản Ở góc bên phải phía tờ giấy sát với khung phải bố trí khung tên Trong khung tên có tên trường Đại Học, khoa, tên thiết kế, tên người thiết kế, người hướng dẫn, tổ trưởng mơn Ngồi phải gi tên tỉ lệ vẽ, số vẽ, ngày tháng hoàn thành Trong vẽ phía dành gi tiêu đề vẽ (ví dụ: mặt công nghệ nhà máy X công suất Y) Phần trống vẽ bố trí khung gi chi tiết cơng trình, thiết bị máy móc vẽ Bản vẽ chữ viết thực bút chì mực nhà tuân theo quy định vẽ kỹ thuật Đối với tổng bình đồ tơ bóng, đánh màu để thực cơng trình khác Các vẽ phải thực theo tiêu chuẩn định mức áp dụng hành Các mặt cắt phải lựa chọn vị trí để thể rõ thiết bị tổ hợp riêng biệt Trên vẽ phải đánh dấu mặt cắt khác số chữ Các thích phải đánh số từ trái sang phải, từ lên Tỉ lệ vẽ tổng hợp bình đồ, mặt cơng nghệ thường sử dụng cơng nghệ 1:500; 1:400; 1:200 Khi kích thước nhà không lớn dùng tỉ lệ 1:100 Tỉ lệ dùng vơi mặt cắt dọc ngang phân xưởng 1:100; 1:50 Chi tiết cơng trình thiết bị dùng tỉ lệ 1:20; 1:10; 1:5 Các chi tiết dùng tỉ lệ 1:2; 1:2.5; (1:4); 1:5; 1:10 Các tỉ lệ phóng đại 2:1; (2.5:1); 5:1; 10:1 Các sơ đồ dùng tỉ lệ 1:50; 1:100; 1:200 Hình vẽ tách riêng phải gi tỉ lệ (TL) Các tỉ lệ ngoặc đơn dùng Trang III MỘT SỐ BƢỚC CHUẨN BỊ CHO THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP: Khi giao đề tài thiết kế tốt nghiệp, người hướng dẫn cho trước vài số liệu Đa số số liệu khác cần cho trình thiết kế người thiết kế tự thu thập Quá trình thu thập hầu hết phải tiến hành trước thiết kế phần có liên quan việc thu thập không làm ảnh hưởng thời gian tiến độ thiết kế Trong năm năm học trường, trước làm thiết kê tốt nghiệp sinh viên học môn sở, chuyên môn thực tập tốt nghiệp Qua giáo trình, tài liệu, sổ tay qua thực tế sở thực tập tốt nghiệp sinh viên phải thu thập số liệu sau: Những tính chất sản phẩm nhà máy cần thiêt kế: vai trò, vị trí lĩnh vực sử dụng sản phẩm địa phương dự định lắp đạt nhà máy kinh tế quốc dân tương lai Những số liệu bổ sung cho nhiệm vụ thiết kế nguyên liệu (tính chất trữ lượng) nhiên liệu, điện, khí hậu, phương tiện vận chuyển, nguồn tiêu thụ sản phẩm nhà máy tương lai Các số liệu giúp cho việc lựa chọc địa điểm đặt nhà máy thiết kế thích hợp Tìm hiểu phương pháp sản xuất, dây chuyền cơng nghệ sản xuất loại sản phẩm thiết kế Điều làm sở cho việc biện luận phương pháp dây chuyền công nghệ sản xuất thiết kế đắn Tiềm hiểu, thu thập số liệu nguyên lý cấu tạo, vận hành, tính kỹ thuật, ưu nhược điểm, tiêu kinh tế kỹ thuật máy móc thiết bị cơng đoạn chuẩn bị nguyên liệu, tạo hình, sấy, nung mà người thiết kế dự định sử dụng Thu thập vẽ tổng bình đồ, mặt cơng nghệ bố trí thiết bị, bố trí kết cấu nhà, vẽ chi tiết máy móc thiết bị, lò sấy, nung… Thu thập cách bố trí nhân lực, số liệu kinh tế giá nguyên vật liệu, máy móc, thành phẩm, chi phí điện nước, giá thành sản phẩm… Đó số liệu quý giá làm sở cho việc bố trí máy móc dây chuyền sản xuất, bố trí phân xưởng phận phụ trợ phân bố nhân lực phận hợp lý Mặt khác kiến thức giúp cho sinh viên trường cơng tác thích nghi phát huy sớm sở tương tự Trang PHẦN II phương diện chun mơn hóa sản xuất hợp tác hóa theo tuyến cung cấp điện, nước, giao thông vận tải, sửa chữa tiện lợi sinh hoạt công cộng Chú ý an tồn qn có chiến tranh xảy I CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NHÀ MÁY Cần phải xác định chế độ làm việc nhà máy phân xưởng sở tính tiêu hao nguyên vật liệu số lượng sản phẩm sản xuất Trên sở mơi tính chọn, bố trí máy HƢỚNG DẪN CÁC BƢỚC THIẾT KẾ Nội dung thuyết minh đồ án tốt nghiệp thường có phần sau: A PHẦN KHÁI QUÁT CHUNG Phần khái quát chung phần thuyết minh Vì người thiết kế phần phải giới thiệu tên đề tài thiết kế mình, vai trò, vị trí lĩnh vực sử dụng sản phẩm nhà máy thiết kế Đồng thời phải nêu lên tính chất, tiêu sản phẩm nguyên vật liệu dùng để sản xuất nó, cuối phải giới thiệu địa điểm đặt nhà máy thiết kế xác định chế độ làm việc II GIỚI THIỆU SẢN PHẨM Giới thiệu đặt tính chung sản phẩm dự định sản xuất Cho biết tầm quan trọng sản phẩm kế hoạch phát triển kinh tế địa phương đặt nhà máy kinh tế quốc dân cách sơ Trình bày khái quát phát triển sản xuất loại sản phẩm sử dụng lĩnh vực xây dựng lĩnh vực khác tương lai đât nước Nói rõ tiến koa học kỹ thuật sản xuất nêu tiêu kỹ thuật loại sản phẩm Giới thiệu danh mục, chủng loại, số lượng thông số kỹ thuật loại sản phẩm cần sản xuất III GIỚI THIỆU NGUYÊN VẬT LIỆU NHÀ MÁY DÙNG Trang Từ loại sản phẩm tính chất cần đạt được, người thiết kế phải lập luận lựa chọn loại nguyên liệu cho nhà máy thiế kế dùng Đối với nguyên liệu dẻo đât sét, cao lanh phải dựa biểu đồ tỉ lệ thành phần hóa học thành phần hạt vùng loại nguyên liệu dùng để sản xuất sản phẩm khác Trên sở đơi chiếu thành phần hóa học, thành phần khống vật ngun liệu để có kết luận xác đáng Nếu có điều kiện thí nghiệm xác định tiêu nguyên liệu độ dẻo, độ co, nhiệt độ nung, nhiệt độ nóng chảy… việc lựa chọn ngun liệu xác Đối với sản phẩm thơng thường gạch ngói ống nước, cần dựa vào độ dẻo, lượng chứa tạp chất đá vôi, cát sỏi, tạp chất hữu cơ, qua kinh nghiệm cần xác định băng mắt thường kết luận Các loại vật liệu thuộc nhóm phụ gia gầy phải dựa vào thành phần cỡ hạt, thành phần hóa học, độ co lửa (đánhgia qua độ hút nước), cuối nhiệt độ chịu lửa Các chất phụ gia chất trợ dung…thì dựa vào thành phần hóa học số tính chất khác để chọn Trong thuyết minh phải nêu đặc tính kỹ thuật nguyên vật liệu (thành phần khống vật, thành phần hóa học, thành phần hạt tính chất lý nó) Cố gắng sử dụng nguyên liệu phế liệu địa phương sở đảm bảo tính chất sản phẩm Trữ lượng mỏ nguyên liệu liên quan đến giá thành sản phẩm tuổi thọ nhà máy Người thiết kế phải cho biết trữ lượng mỏ nguyên liệu dùng, thời gian nhà máy sử dụng mỏ Tốt trữ lượng mỏ cung cấp cho nhà máy 30 năm IV CHỌN ĐỊA ĐIỂM ĐẶT NHÀ MÁY  Lập luận chọn địa điểm nhà máy phải dựa sở sau: Tình hình phát triển cơng nghiệp xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng tương lại khu vực dự định đặt nhà máy Tình hình nguyên vật liệu, chất lượng, trữ lượng khu vực Đối với xí nghiệp sản xuất gạch ngói thường bố trí khu vực khai thác nguyên liệu Đối với xí nghiệp sản xuất mặt hàng cao cấp sàn sứ vệ sinh, Trang ốp… vận chuyern sản phẩm dẽ vỡ, trình sản xuất cần làm giàu đất sét, cao lanh nhận thêm nhiều loại vật liệu khác thường đặt nhà gần nơi tiêu thụ lớn Gần nguồn cung cấp điện nhiệt Bảo đảm gia thông thuận tiện cho vận chuyển nguyên liệu sản phẩm Gần khu dân cư để cung cấp nhân lực Gần khu cơng nghiệp để có khả hợp tác hóa với xí nghiệp khác móc thiết bị, nhân lực theo tuyến sản xuất hợp lý Chế độ làm việc xác định số ngày làm việc năm, số ca ngày, số làm việc ca Đối với phân xưởng phận dây chuyền sản xuất không cần thiết làm việc theo ba ca làm việc liên tục ngày năm bố trí nghĩ ca ba, nghĩ chủ nhật, ngày lễ, … dự trữ thời gian sửa chữa ngày sửa chữa định kỳ theo kế hoạch thiết bị Đối với phân xưởng chuẩn bị nguyên liệu tạo hình, số ngày làm việc năm xác định khoảng 365 – (x+y+z) = 260-305 ngày Trong x số ngày nghỉ chủ nhật năm, y – số ngày nghỉ lễ tết / năm, z – số ngày nghĩ sửa chữa máy móc thiết bị / năm Tùy theo nhà máy có cơng suất lớn, bé, trang bị máy móc thô sơ hay đại mà số ngày làm việc hay nhiều Các xí nghiệp sản xuất trời hay bị ảnh hưởng thời tiết trực tiếp phải tính thời gian dự trữ số ngày làm việc giao động khoảng 260 – 280 ngày/năm Số ca làm việc phân xưởng tùy theo phận tùy theo bố phần tùy theo nhà máy mà bố trí 1, ca Với phân xưởng chuẩn bị ngun liệu tạo hình sản phẩm thường bố trí ca Các tuyến gia cơng ngun liệu vật liệu phụ, cơng suất tạo hình sản phẩm ít, mang tính chất đơn bố trí làm ca hay làm theo hành Số làm ca phân xưởng thời gian 7,000 giờ, dành 60 phút nghỉ, ăn / ca làm vệ sinh trước lúc giao ca Trang 10 Tốc độ dòng khí qua kênh xác định bằng: 𝑛𝑔𝑖ờ × 𝑉 273𝑡 𝑤= × (𝑚/𝑔𝑖â𝑦) 3600 × 𝐹 273 𝑛𝑔𝑖ờ : Năng suất sản phẩm nung 𝐹: Tổng diện tích mặt thống mà dòng khí qua 𝑡 : Nhiệt độ dòng khí điều kiện làm việc đoạn kênh 𝑉: Thể tích khí khơng khí tính cho 1000 viên sản phẩm, Hm3/1000 viên Giá trị V tìm theo phương trình cân nhiệt Thực tế, tùy theo độ ẩm vật liệu lúc vào lò, độ ẩm cao, giá trị V đạt tới 20000 – 25000 Hm3/1000 viên gạch chuẩn Bình thường 14000 – 18000 Hm3/1000 viên Lượng khơng khí cần thiết để làm nguội khoảng 6000 – 8000 Hm3/1000 viên V Tính chọn thiết bị thơng gió: Tính tổn áp lò nung, vào phương trình tính tổn áp chung gồm: Tổn áp cục bộ, tổn áp ma sát tổn áp năng.Tổn áp ma sát tính cho đoạn kênh dẫn tương đối dài khoản >10 lần đường kính thủy lực kênh Hệ số tổn áp ma sát ke6ng dẫn chế độ chuyển động rối (thường gặp lò) lấy bằng: Cho ống thép rỉ: 𝜆 = 0.035 Cho ống thép rỉ nhiều: 𝜆 = 0.045 Cho kênh dẫn làm gạch, bê tông: 𝜆 = 0.05 Cơng thức chung để tính tổn áp ma sát là: ℎ𝑚𝑎 𝑠á𝑡 𝐿 𝑉02 =𝜆 × × 𝛾0 × + 𝛽𝑡 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 𝑑 2𝑔 Hay ℎ𝑚𝑎 𝑠á𝑡 𝐿 𝑉𝑡2 =𝜆 × × 𝛾𝑡 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 𝑑 2𝑔 Cơng thức tính tổn áp cục là: ℎ𝑐ụ𝑐 𝑏ộ 𝑉02 =𝜉× × 𝛾0 × + 𝛽𝑡 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 2𝑔 Trang 189 Hay ℎ𝑐ụ𝑐 𝑏ộ 𝑉𝑡2 =𝜉× × 𝛾𝑡 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 2𝑔 Hệ số tổn áp cục chọn theo bảng phụ lục sau: Tổn áp không phụ thuộc vào tốc độ chuyển động dòng khí mà phụ thuộc vào nhiệt độ khí nhiệt độ mơi trường xung quanh Các phƣơng trình cùa chuyển động dòng khí liên quan tới nhiệt độ là: 𝑉𝑡 = 𝑉0 + 𝑉𝑡 = 𝑉0 + 𝛾𝑡 = 𝑡 (𝑚3 ) 273 𝑡 (𝑚/𝑔𝑖â𝑦) 273 𝛾0 (𝑘𝑔/𝑚3 ) 𝑡 1+ 273 Phƣơng trình tổn áp là: ℎ𝑡ℎế 𝑛ă𝑛𝑔 = 𝐻 𝛾𝑘 𝑡 1+ 273 − 𝛾𝑘ℎí 𝑡 1+ 273 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 𝛾𝑘 : Trọng lượng thể tích khơng khí điều kiện chuẩn lấy trọng lượng khơng khí khô = 1.293 kg/m3 𝑡𝑥𝑞 : Nhiệt độ môi trường khơng khí xung quanh lấy 20 – 30oC (tùy theo vùng địa lý) Khi tính hệ thống thơng gió chọn thiết bị học sinh cần nhớ kỹ ống khói nhằm khắc phục trở lực cho kênh dẫn có tổn áp lớn hồn tồn có khả khắc phục tổn áp cho nhánh kênh dẫn có tổn áp nhỏ Nhưng cơng suất lưu lượng phải tính cho tổng lượng khí tồn hệ thống Mặt khác kênh dẫn khói thường điều kiện áp suất ẩm, độ chân khơng mạnh lên dẫn khí đến ống khói quạt, khả rò rỉ khơng khí vào nhiều qua khe hở Giả sử lượng khơng khí tính tốn lý thuyết (khơng có rò rỉ) Vp m3/giờ Nhưng rò rỉ, lượng khơng khí (hay khí) thực tế qua đoạn kênh Vth Trang 190 Có nghĩa lƣợng khí qua kênh tăng lên: 𝜂= Vp 𝑙ầ𝑛 Vth Lúc đó, tổn áp đoạn kênh dẫn tăng lên là: ℎ𝑡ℎ = 𝜂 ℎ𝑝 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) Công thức cho phép tìm tổn áp mạng có đủ độ tin cậy tăng lượng khí qua mạng lên giá trị nào, mà khơng cần phải lặp lại phép tính theo trình tự thơng thường phức tạp Khi thiết kế lò nung (hoặc lò sấy) nên chọn tốc độ dòng khí kênh dẫn nhƣ sau: Kênh dẫn khơng khí: – 12 m/giây Kênh dẫn khói mặt đất: 1.5 – m/giây Kênh dẫn mặt đất: – 2.5 m/giây Kênh dẫn khí đốt nguội: 10 – 12 m/giây Kênh dẫn khí đốt nóng: – m/giây Độ giảm nhiệt độ dòng khí qua kênh dẫn chọn bằng: o C/m Loại kênh Kênh gạch dƣới đất Kênh mặt đất có cách nhiệt Kênh thép không cách nhiệt 300 1.5 1.5 2.5 Nhiệt độ khí oC 400 500 600 2.5 3 3.5 4.5 4.5 5.5 700 3.5 5.5 10 Đặc biệt tính tổn áp gạch xếp lò tuynen, lò vòng xác định theo cơng thức: ℎ𝑐 = 𝑎𝑉02 𝐿 + 𝑡 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 273 Hệ số tổn áp a tùy theo cách xếp khoảng từ a = 0.05 – 0.08 Khoảng cách cách khối xếp làm tăng hệ số tổn áp lên từ 0.015 – 0.025 Tổn áp khối xếp xác định theo cơng thức: ℎ𝑐 = 𝜉 × 𝑉02 𝑡 ×𝛾× 1+ (𝑁/𝑚2 ) 2𝑔 273 Trang 191 Hệ số tổn áp: 𝜉 = 0.4 ÷ 0.5 𝐿 L: Chiều dài đoạn kênh xếp cần tính VI TÍNH ỐNG KHĨI Khói thải khỏi lò ống khói hay quạt khói Thải khói ống khói thực nhiệt độ khói thải phải tương đối cao chiều cao ống khói tương đối lớn Theo nguyên tắc chống cháy, chiều cao tòa nhà cao khoảng 100m 5m Ống khói xây gạch, bê tơng ống thép Ống khói phải tính cho khắc phục tổn áp mạng có lực dự trữ từ 20 – 40% Chiều cao ống khói xác định bằng: 𝐻 = 1.2 ÷ 1.4 ℎ𝑡ổ𝑛 á𝑝 𝑡𝑏 𝑡𝑏 (𝑚) 𝛾𝑘ℎơ𝑛𝑔 𝑘ℎí 𝛾𝑘ℎó𝑖 Nhiệt độ khói thải miệng ống thường từ 200 – 300oC nhiệt độ khơng khí bên lấy 25oC Từ giá trị ta xác định trọng lượng thể tích trung bình khói lò khơng khí Để tính nhiệt độ khói thải chân ơng khói (hay ngược lại biết trước nhiệt độ chân ống khói) người ta lấy độ biến đổi theo 1m dài ống khói sau: Ống khói bê tơng gạch: – 1.5 oC/m Ống khói thép khơng cách nhiệt: – oC/m Đường kính miệng ống khói xác định theo công thức: 𝜋𝐷𝑚2 𝑉 = 𝑣 𝑉: Lưu lượng khói thải m3/giây v: Tốc độ dòng khói thải miệng ống khói chọn – m/giây; thơng thường – m/giây 𝐷𝑚 : Đường kính miệng ống khói Đường kính chân ống khói lấy 𝐷2 = 1.5𝐷𝑚 hay lớn đường kính miệng ống khói 1/50H tính theo chiều cao Đường kính miệng ống khói gạch thường khơng nhỏ 800 mm Trang 192 Nếu chiều cao ống khói tính >60m, thường người ta dùng kết hợp quạt khói VII Chọn quạt thơng gió Thơng gió lò nung, thường người ta dùng rộng rãi quạt ly tâm Chiều quay vòng cánh quạt bên phải bên trái vị trí khác tùy theo yêu cầu Người ta phân làm nhóm Quạt áp thấp đến 100 mm cột nước (1000 N/m2) Quạt áp suất trung bình 200 – 300 mm cột nước (2000 3000 N/m2) Quạt áp suất cao đến 800 – 1500 mm cột nước (8000 – 15000 N/m2) Biểu đồ đặc tính quạt biểu diễn hình (Hình – – 2) Trang 193 Biểu đồ gồm phần: Phần biểu diễn công suất lưu lượng số quạt phần áp lực, hệ số hữu ích tốc độ qui ước vòng cánh quạt A Tốc độ thực quạt: 𝑛= 𝐴 𝑁0 𝑁 : Số quạt Cách chọn quạt sau: Căn vào công suất lưu lượng V m3/giờ Kẻ đường thẳng nằm ngang nằm dưới, đường cắt đường số quạt khác Từ điểm cắt số quạt kẻ đường thằng đứng cắt đường ngang áp suất cần khắc phục Ở phần đồ thị Những điểm nhận phần hệ số hữu ích tốc độ quy ước quạt A Nên chọn quạt có hệ số hữu ích khơng nhỏ 0.9𝜇𝑚𝑎𝑥 Cơng suất điện trục quạt xác định bằng: 𝑁𝑡𝑛 = 𝑉 × ℎ𝑏 3600 × 102 × 𝜂𝑏 × 𝜂𝑛 𝑉: Cơng suất lưu lượng m2/giờ ℎ𝑏 : Áp suất tồn phần quạt, mm cột nước 𝜂𝑏 : Hệ số hữu ích quạt 𝜂𝑛 : Hệ số hữu ích cách mắc quạt Nối dây cu roa 𝜂𝑛 = 0.95 Nối chốt 𝜂𝑛 = 0.95 Khớp đàn hồi 𝜂𝑛 = 0.98 Công suất động điện cần thiết: 𝑁𝑑𝑐 = 𝑘 × 𝑁𝑡𝑛 k: Hệ số phụ thuộc vào công suất trục Nếu 𝑁𝑡𝑛 = 0.5 𝑘 = 1.5 𝑁𝑡𝑛 = 0.5 ÷ 𝑘 = 1.3 𝑁𝑡𝑛 = ÷ 𝑘 = 1.2 𝑁𝑡𝑛 = ÷ 𝑘 = 1.15 𝑁𝑡𝑛 > 𝑘 = 1.1 Trang 194 Khi biến đổi số vòng quay, biến đổi đường kính vòng quay cánh quạt dung trọng khí dẫn tới biến đổi công suất lưu lượng, áp lực công suất động sau: (Hệ số hữu ích khơng thay đổi) 𝑛2 𝐷2 𝑉2 = 𝑉1 × × 𝑛1 𝐷1 𝑛2 ℎ2 = ℎ1 × 𝑛1 𝐷2 × 𝐷1 𝛾2 𝛾1 𝑛2 𝑁2 = 𝑁1 × 𝑛1 𝐷2 × 𝐷1 𝛾2 𝛾1 Biểu đồ đặc tính quạt thiết lập điều kiện: Dung trọng khơng khí 𝛾𝐾 = 1.2 𝑘𝑔/𝑚3 20oC Khi quạt thơng khí nóng hay có dung trọng khác áp lực quạt tạo tỷ lệ thuận với biến đổi dung trọng: Trang 195 ℎ𝑡ℎ 𝛾𝑘ℎí = ℎ20 × (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 1.2 ℎ𝑡ℎ : Áp lực thực tế điều kiện làm việc ℎ20 : Áp lực quạt tạo điều kiện xây dựng biểu đồ Vậy biết áp lực thực tế điều kiện làm việc dung trọng khí nhiệt độ 𝑘ℎí 𝑡𝑙à𝑚 𝑣𝑖ệ𝑐 𝛾𝑡 , cần phải chọn quạt cho danh mục bằng: ℎ𝑑𝑎𝑛 ℎ 𝑚ụ𝑐 = ℎ20 = ℎ𝑡ℎ × 1.2 (𝑚𝑚 𝑐ộ𝑡 𝑛ướ𝑐) 𝛾𝑘ℎí Trang 196 PHỤ LỤC Bảng chọn: Hệ số tổn áp cục kênh ống dẫn Vị trí tổn áp Sơ đồ vị trí Giá trị hệ số tổn áp (1) (2) (3) Kênh mở đột ngột 𝜔1 𝜔2 𝜔1 𝜉 = 1− 𝜔2 𝜔1 Kênh mở đầu 0.3 0.5 0.7 0.9 0.81 0.49 0.25 0.09 0.01 Ống tiết diện tròn 𝜔 𝜉𝐾 𝛼 1.25 0.1 Ống tiết diện vuông 𝜔 𝜉 𝜔1 Ống tiết diện có góc vng 𝜉 = 𝐾 × 𝜉𝐾 𝑙 𝑑 Giá trị K 𝛼 𝛼0 1.25 10 0.03 0.07 0.12 10 0.04 0.09 0.17 1.16 1.04 1.03 20 0.04 0.10 0.21 20 0.04 0.20 0.45 1.30 1.09 1.05 30 0.04 0.16 0.36 30 0.05 0.27 0.60 16 1.60 1.17 1.08 40 0.04 0.23 0.53 40 0.05 0.28 0.63 25 1.70 1.20 1.10 60 0.05 0.29 0.65 60 0.05 0.29 0.66 Trang 197 4 10 20 ≥ 25 (1) Kênh thu hẹp đột ngột (2) 𝜔2 𝜔1 𝜉 = 0.5 − (3) 0.10 𝜔2 𝜔1 0.30 0.47 𝜉 = 𝜉1 Giá trị 𝜉1 𝛼 0 𝑙/𝑑 0.10 0.60 𝛼0 0.50 0.50 30 20 0.33 0.18 45 0.70 0.90 0.38 0.30 0.20 𝜔2 1− + 𝜉2 𝜔1 𝜔 Giá trị 𝜉2 0.00 0 40 0.21 0.11 𝛼 ≥ 18 60 0.50 𝜔2 1.25 0.10 0.13 0.15 0.016 0.01 0.014 0.016 0.017 90 90 90 ℎ/𝑏 0.04 0.23 0.53 40 0.05 0.28 𝜉 𝜔2 𝜔1 0.05 0.29 0.65 60 0.05 0.29 𝜉 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 2.21 1.76 1.50 1.33 1.23 1.17 1.09 𝑎/𝑑 0.1 0.2 0.3 0.5 𝜉 1.27 1.03 0.92 0.58 Trang 198 (1) (2) (3) Ngoẹt góc 90O kênh tròn 𝑎/𝑑 0.1 0.2 0.3 0.5 𝜉 1.27 1.03 0.92 0.58 Đoạn trạc tiết diện Hợp dòng lưu nhánh Chẩy rẽ nhánh 𝜉 = 1.0 (Một nhánh rẽ hai) Chẩy rẽ nhánh 𝜉 = 1.5 (Hai nhánh rẽ vào một) 𝑑2 𝑑1 0.6 0.8 0.35 0.70 0.60 0.40 0.58 0.70 0.90 1.10 1.00 0.70 1.00 0.35 -3.80 -0.19 0.58 -1.60 0 1.00 -0.15 0.26 1.20 𝑣2 /𝑣1 Trang 199 1.2 Hướng thẳng 1.4 1.6 0.30 0.20 0.10 0.30 1.45 1.70 1.40 1.80 Hướng bên -0.60 2.50 2.75 0.36 0.60 0.30 0.45 0.60 1.30 1.30 1.30 (1) Hợp dòng trục góc 60O Hợp dòng trục góc 45O (2) (3) 𝑑2 𝑑1 0.6 0.8 0.35 0.58 1.00 0.115 0.29 0.80 0.12 0.34 1.00 0.35 0.58 1.00 𝑑2 𝑑1 -0.65 -0.75 0.60 0 1.00 0.6 0.8 0.35 0.58 1.00 0.15 0.18 0.51 0.17 0.08 0.65 𝑣2 /𝑣1 1.2 Hướng thẳng 0.126 0.118 0.375 0.40 1.16 1.34 Hướng bên 0.40 0.36 1.14 1.4 1.6 0.096 0.43 1.50 0.07 0.45 1.62 0.55 0.50 1.14 0.60 0.60 1.10 0.74 0.64 1.10 1.2 1.4 1.6 0.13 0.08 0.58 0.08 -0.15 0.35 0.03 -0.26 0.20 0.55 0.20 0.50 0.70 0.22 0.56 0.14 0.37 0.58 𝑣2 /𝑣1 Hướng thẳng 0.15 0.08 0.72 Hướng bên 0.35 0.58 1.00 -0.64 -1.60 -0.35 Trang 200 0.19 0.50 0.15 0.50 0.16 0.40 (1) (2) (3) 𝑑2 𝑑1 𝑣2 /𝑣1 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 0 1.34 0 1.50 0 1.62 1.40 1.60 3.45 1.25 1.45 2.80 1.10 1.40 2.50 1.2 1.4 1.6 -0.03 0.20 -0.02 0.36 0 0.85 1.00 1.00 1.90 0.90 0.85 0.65 0.80 0.75 1.5 Hướng thẳng Phân dòng trục Phân dòng trục góc 60O 0.35 0.58 1.00 0 0.80 0 1.00 0.35 0.58 1.00 𝑑2 𝑑1 3.20 4.00 6.20 1.90 2.50 4.50 0.6 0.8 0.35 0.58 1.00 -0.05 -0.08 -0.05 0.07 0.35 0.58 1.00 3.20 3.00 5.00 1.90 1.90 3.10 0 1.16 Hướng bên 1.65 2.75 3.60 𝑣2 /𝑣1 Trang 201 Hướng thẳng -0.05 0.07 Hướng bên 1.30 1.30 2.40 (1) (2) (3) 𝑑2 𝑑1 𝑣2 /𝑣1 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 0.05 -0.08 0.15 -0.05 -0.08 0.30 -0.05 -0.07 0.48 0.03 0.13 1.20 0.14 0.28 0.90 0.23 0.28 0.86 Hướng thẳng Phân dòng trục góc 45O 0.35 0.58 1.00 -0.03 -0.06 0.11 0.04 0.08 0.06 -0.04 -0.08 -0.04 Hướng bên 0.35 0.58 1.00 1.44 1.80 3.60 0.57 0.82 2.20 Hai dòng gặp góc 180O chảy góc 90O 0.13 0.18 1.60 Khi 𝑉1 = 𝑉2 = 𝑉0 𝜉 = 3.0 𝑉𝑛 /𝑉0 0.10 0.30 0.50 0.70 0.90 1.00 𝜉 1.50 1.40 1.20 0.90 0.49 0.25 Hợp dòng ngã (Chảy kênh) Trang 202 (1) (2) (3) 𝜉 = 0.10 ÷ 1.0 Tăng ℎ/𝑑 hệ số tổn áp tăng Kênh có đáy lõm Kênh chữ Z với góc 90O Van đóng kênh vng góc 𝑙/𝑑 0.40 0.80 1.00 1.40 2.00 𝜉 0.62 1.61 2.62 4.00 4.20 ℎ/𝑏 0.10 0.02 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 𝜉 193 44.5 17.8 8.12 4.02 2.08 0.95 0.39 0.09 ∝0 10 20 30 40 50 60 70 𝜉 0.52 1.54 3.91 10.8 32.6 118 751 Van xoay Van điều chỉnh kiểu 𝜕𝑢𝑜𝜙𝑝𝑜𝜔𝑎 Cửa từ ống vào mơi trường xung quanh 𝑤1 /𝑤2 0.10 0.02 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 𝜉 246 51 18 0.96 0.32 Chảy tầng ống tròn 𝜉 = 2.0 Dòng chảy rối kênh dài 𝜉 = 1.06 ống ngắn 𝜉 = 1.13 Với ống dẹt, tốc độ phân bố không 𝜉 = 3.67 Trang 203 ... trang đầu in tên đề tài thiết kế, tác giả thiết kế Trang tiếp nhiệm vụ thiết kế có chữ ký chủ nhiệm khoa (hoặc tổ trưởng môn), chữ ký người hướng dẫn chính, phụ, tác giả thiết kế ngày tháng hoàn thành... BỘN MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU XÂY DỰNG THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ: CÔNG SUẤT: SINH VIÊN THIẾT KẾ NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH NĂM 19 19 Trang  Phần vẽ thiết kế có nội dung sau: Sơ đồ q trình... SỐ BƢỚC CHUẨN BỊ CHO THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP: Khi giao đề tài thiết kế tốt nghiệp, người hướng dẫn cho trước vài số liệu Đa số số liệu khác cần cho trình thiết kế người thiết kế tự thu thập Quá trình